TWI425507B

TWI425507B - Production method and etching apparatus for micro-machined body

Info

Publication number: TWI425507B
Application number: TW098144568A
Authority: TW
Inventors: Sohmei Endoh; Kazuya Hayashibe; Koichiro Shimizu
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2014-02-01
Also published as: CN102084272B; TW201040959A; RU2010135583A; JP4596072B2; US20110249338A1; CN102084272A; KR20110109809A; WO2010074190A1; RU2457518C2; JP2010156843A

Description

微細加工體之製造方法及蝕刻裝置

本發明係關於一種微細加工體、及其製造方法以及該微細加工體之製作中所使用之蝕刻裝置。詳細而言，本發明係關於一種具有曲面之微細加工體。

近年來，對微細加工體之製造技術進行了各種研究。例如提出有為防止光之表面反射而於光學元件表面形成微細且緻密之凹凸構造(蛾眼構造)之技術(例如參照「Optical and Electro-Optical Engineering Contact」Vol. 43,No. 11(2005),630-637)。

通常，於在光學元件表面設置有週期性之凹凸形狀之情形時，當光透過該凹凸形狀時會發生繞射，透過光之直行成分會大幅度減少。但是，於凹凸形狀之間距較所透過之光之波長更短之情形時不會發生繞射，例如當將凹凸形狀設定為矩形時，可獲得對於與其間距或深度等對應之單一波長之光有效的抗反射效果。

本發明者等人已提出將光碟之母盤製作製程與蝕刻製程結合之方法作為上述微細加工體之製造方法(例如參照日本專利特開2008-176076號公報)。該方法可形成吊鐘形狀或橢圓錐台形狀之構造體。

於通常之光碟之母盤製作製程中，凹凸圖案係以如下方式製作。首先，藉由旋塗法將利用稀釋劑稀釋作為感光材料之抗蝕劑而成之溶液塗佈於平滑之玻璃基板上，藉此於基板上形成膜厚均勻且平滑之抗蝕膜。其次，藉由光學記錄裝置對基板之抗蝕膜記錄各種曝光圖案，並進行顯影。藉此，形成具有均勻之深度或寬度之凹凸圖案。

然而，近年來，以抗反射等為目的，而期望於各種光學零件上形成上述凹凸構造(蛾眼構造)。為了應對此種要求，於具有球面或圓柱面等曲面之母盤上形成微細凹凸圖案之技術成為必需。

因此，本發明之目的在於提供一種於球面或圓柱面等曲面上具有微細之凹凸圖案之微細加工體、及其製造方法以及該微細加工體之製作中所使用之蝕刻裝置。

為解決上述課題，第1發明係一種微細加工體之製造方法，其包括如下步驟：於具有曲面之母盤上使無機抗蝕層成膜；對在母盤上成膜之無機抗蝕層進行曝光顯影，而於無機抗蝕層上形成圖案；以及將於無機抗蝕層上形成有圖案之母盤配置於具有與母盤之曲面大致相同或相似之曲面的電極上，對母盤進行蝕刻，而於母盤表面形成凹凸形狀，藉此製作微細加工體。

第2發明係一種微細加工體，其包括：具有曲面之基體；以及形成於基體之曲面上之凸部或凹部之構造體；且構造體係以使用環境下之光之波長以下之間距而排列。

第3發明係一種蝕刻裝置，其包括：蝕刻反應槽；以及於蝕刻反應槽內對向配置之第1電極以及第2電極；且第1電極具有配置基體之配置面，配置面具有曲面或凹凸面。

第4發明係一種光學元件，其包括：基體；以及排列於上述基體之表面上之多個構造體；且上述構造體係以使用環境下之光之波長以下之間距而排列，上述構造體係相對於上述基體之表面之法線方向以特定之角度於2個以上之不同方向上傾斜地形成。

於本發明中，所謂四方格子係指正四角形狀之格子。所謂準四方格子係指與正四角形狀之格子不同的變形之正四角形狀的格子。具體而言，於構造體係配置於直線上之情形時，所謂準四方格子係指將正四角形狀之格子於直線狀之排列方向上拉伸而變形之四方格子。於構造體係配置於圓弧上之情形時，所謂準四方格子係指使正四角形狀之格子變形為圓弧狀之四方格子，或者使正四角形狀之格子變形為圓弧狀、且於圓弧狀之排列方向上拉伸而變形之四方格子。

於本發明中，所謂六方格子係指正六角形狀之格子。所謂準六方格子係指與正六角形狀之格子不同的變形之正六角形狀的格子。具體而言，於構造體係配置於直線上之情形時，所謂準六方格子係指將正六角形狀之格子於直線狀之排列方向上拉伸而變形之六方格子。於構造體係配置於圓弧上之情形時，所謂準六方格子係指使正六角形狀之格子變形為圓弧狀之六方格子，或者使正六角形狀之格子變形為圓弧狀、且於圓弧狀之排列方向上拉伸而變形之六方格子。

於本發明中，由於將形成有無機抗蝕圖案之母盤配置於具有與母盤之曲面大致相同或相似之曲面的電極上而對母盤進行蝕刻，因此可對母盤之曲面於垂直方向上進行蝕刻。因此，對於具有圓筒形或球形等曲面之母盤，可形成具有均勻之深度或寬度之凹凸圖案。

如以上所說明般，根據本發明，可實現一種於球面或圓柱面等曲面上具有微細之凹凸圖案之微細加工體以及微細加工體之製造方法。

一面參照圖式一面按以下順序對本發明之實施形態進行說明。再者，於以下實施形態之所有圖中，對相同或對應之部分標註相同之符號。

(1)第1實施形態(圓筒狀之母模之例)

(2)第2實施形態(將圓筒狀之母盤橫置而進行曝光之例)

(3)第3實施形態(將構造體排列於圓筒狀之母盤之內周面之例)

(4)第4實施形態(將構造體排列成四方格子狀之例)

(5)第5實施形態(球面狀之母模之製作例)

(6)第6實施形態(具有傾斜之構造體之母模)

(7)第7實施形態(於基體表面形成凹形狀之構造體之例)

(8)第8實施形態(直接轉印抗蝕層之凹凸圖案之例)

(9)第9實施形態(對於顯示裝置之第1應用例)

(10)第10實施形態(對於顯示裝置之第2應用例)

<1.第1實施形態>

[光學元件之構成]

圖1A係表示本發明之第1實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖1B係將圖1A中所示之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖1C係圖1B之軌跡T1、T3、…之剖面圖。圖1D係圖1B之軌跡T2、T4、…之剖面圖。

該光學元件1係較好地應用於顯示器、光電子、光通訊(光纖)、太陽電池、照明裝置等各種光學零件中。具體而言，作為光學零件，例如可列舉偏光片、透鏡、導光板、窗材以及顯示元件中之任一種。

光學元件1包括基體2、以及形成於該基體2之表面之作為凸部的構造體3。該光學元件1具有如下功能，即，防止對於設有構造體3之基體表面入射之光發生反射。以下，如圖1所示，將於基體2之一個主面內正交之2個軸稱為X軸、Y軸，將垂直於基體2之一個主面之軸稱為Z軸。又，於在構造體3之間具有空隙部2a之情形時，較好的是於該空隙部2a中設置微細凹凸形狀。其原因在於：藉由設置此種微細凹凸形狀，可進一步降低光學元件1之反射率。

以下，對構成光學元件1之基體2以及構造體3依次進行說明。

(基體)

基體2係具有透明性之透明基體。作為基體2之材料，例如可列舉聚碳酸酯(PC，polycarbonate)或聚對苯二甲酸乙二酯(PET，polyethylene terephthalate)等透明性合成樹脂、以玻璃等為主成分者，但並不特別限定於該等材料。

作為基體2之形狀，例如可列舉膜狀、片狀、板狀、塊狀，但並不特別限定於該等形狀。基體2之形狀較好的是對應於顯示器、光電子、光通訊、太陽電池、照明裝置等需要特定抗反射功能之各種光學器件的本體部分，或者該等光學器件中所安裝之片或膜狀等之抗反射功能零件的形狀而選擇決定。

(構造體)

圖2係將圖1中所示之光學元件之一部分放大表示之立體圖。於基體2之表面排列有多個作為凸部之構造體3。該構造體3係以使用環境下之光之波長以下之短間距、例如與可見光之波長相同程度之間距而週期性地二維配置。使用環境下之光例如為紫外光、可見光、紅外光。此處，所謂紫外光係指具有10 nm以上、未達360 nm之波長範圍之光，所謂可見光係指360 nm以上、830 nm以下之光，所謂紅外光係指超過830 nm、1 mm以下之光。

光學元件1之構造體3具有於基體2之表面形成複數列軌跡T1、T2、T3…(以下亦總稱為「軌跡T」)之配置形態。此處，所謂軌跡係指構造體3成列並連成直線狀之部分。亦可使鄰接之構造體3之下部彼此重疊，而將構造體3之下部彼此接合。該構造體3之接合係以處於鄰接關係之構造體3之全部或一部分形成。例如使配置於軌跡方向上之構造體3之下部彼此重疊而接合。藉由以上述方式將構造體3之下部彼此接合，可提高反射特性。

構造體3係於鄰接之2個軌跡T之間配置在錯開半個間距之位置上。具體而言，於鄰接之2個軌跡T之間，在一個軌跡(例如T1)上所排列之構造體3之中間位置(錯開半個間距之位置)，配置有另一個軌跡(例如T2)之構造體3。其結果，如圖1B所示，將構造體3以於鄰接之3列軌跡(T1~T3)之間形成構造體3之中心位於a1~a7各點之六方格子圖案或準六方格子圖案的方式予以配置。於該第1實施形態中，所謂六方格子圖案係指正六角形狀之格子圖案。又，準六方格子圖案與正六角形狀之格子圖案不同，係指於軌跡之延伸方向(X軸方向)上受到拉伸而變形之六方格子圖案。

於以形成準六方格子圖案之方式配置有構造體3之情形時，如圖1B所示，同一軌跡(例如T1)內之構造體3之配置間距P1(a1~a2間之距離)，較好的是較鄰接之2個軌跡(例如T1及T2)間之構造體3之配置間距、即相對於軌跡之延伸方向為±θ之方向上的構造體3之配置間距P2(例如a1~a7、a2~a7間之距離)更長。藉由以上述方式配置構造體3，可實現構造體3之填充密度之進一步提高。

構造體3之高度並無特別限定，可對應於要透過之光之波長區域而適當設定。構造體3之高度例如為236 nm~450 nm，較好的是415 nm~421 nm。構造體3之縱橫比(高度H/配置間距P)較好的是設定為0.81~1.46之範圍。其原因在於：若未達0.81，則存在反射特性及透過特性下降之傾向，若超過1.46，則存在製作光學元件1時剝離特性下降，而無法完整地取下所複製之複製品的傾向。

再者，於本發明中，縱橫比係由以下之式(1)定義。

縱橫比=H/P…(1)

其中，H：構造體3之高度，P：平均配置間距(平均週期)

此處，平均配置間距P係由以下之式(2)定義。

平均配置間距P=(P1+P2+P2)/3…(2)

其中，P1：軌跡之延伸方向之配置間距(軌跡延伸方向週期)，P2：相對於軌跡之延伸方向為±θ之方向(其中，θ=60°-δ，此處，δ較好的是0°<δ≦11°，更好的是3°≦δ≦6°)之配置間距(θ方向週期)

又，構造體3之高度H係設定為構造體3之列方向之高度H2(參照圖2)。此處，所謂列方向，係指於基體表面內與軌跡之延伸方向(X軸方向)正交之方向(Y軸方向)。於藉由下述製造方法製作光學元件1之情形時，較好的是使構造體3之軌跡延伸方向之高度H1較列方向之高度H2更小。若形成此種高度之關係，則於下述製造方法中，構造體3之軌跡延伸方向以外之部分的高度變得與列方向之高度H2大致相同。因此，以列方向之高度H2代表構造體3之高度H。

於圖2中，構造體3分別具有相同之形狀，但構造體3之形狀並不限定於此，亦可於基體表面形成2種以上之形狀之構造體3。又，構造體3亦可與基體2一體地形成。

再者，構造體3之縱橫比並不限定於完全相同之情形，構造體3亦可以具有一定之高度分布(例如縱橫比為0.83~1.46左右之範圍)之方式構成。藉由設置具有高度分布之構造體3，可降低反射特性之波長依存性。因此，可實現具有優異之抗反射特性之光學元件1。

此處，所謂高度分布係指將具有2種以上之高度(深度)之構造體3設置於基體2之表面。即，係指將具有基準高度之構造體3、以及具有與該構造體3不同之高度的構造體3設置於基體2之表面。具有基準高度之構造體3例如係週期性地或非週期性(無規則)地設置於基體2之表面。作為該週期性之方向，例如可列舉軌跡之延伸方向、列方向等。

作為構造體3之材料，例如較好的是以藉由紫外線或電子束而硬化之電離輻射線硬化型樹脂、或者藉由熱而硬化之熱硬化型樹脂作為主成分者，最好的是以可藉由紫外線而硬化之紫外線硬化樹脂作為主成分者。

構造體3較好的是具有自該構造體3之頂部向底部緩慢擴展之曲面。其原因在於：藉由設定為此種形狀，可使轉印性良好。

構造體3之頂部例如為平面或凸狀之曲面，較好的是凸狀之曲面。藉由如此般設定為凸狀之曲面，可提高光學元件1之耐久性。又，亦可於構造體3之頂部形成折射率較構造體3更低之低折射率層，藉由形成此種低折射率層，可降低反射率。

作為構造體3之整體形狀，例如可列舉錐體形狀。作為錐體形狀，可列舉：圓錐形狀、圓錐台形狀、橢圓錐形狀、橢圓錐台形狀、頂部具有曲率之圓錐形狀、頂部具有曲率之橢圓錐形狀。此處，錐體形狀之概念係除圓錐形狀及圓錐台形狀以外，亦包含橢圓錐形狀、橢圓錐台形狀、頂部具有曲率之圓錐形狀以及頂部具有曲率之橢圓錐形狀。又，所謂圓錐台形狀係指將圓錐形狀之頂部切除而成之形狀，所謂橢圓錐台形狀係指將橢圓錐之頂部切除而成之形狀。再者，構造體3之整體形狀並不限定於該等形狀，可對應於所需之特性而適當選擇。

更具體而言，具有橢圓錐形狀之構造體3係底面為具有長軸與短軸之橢圓形、長圓形或卵形之錐體構造，且頂部為曲面的構造體。具有橢圓錐台形狀之構造體3係底面為具有長軸與短軸之橢圓形、長圓形或卵形之錐體構造，且頂部平坦的構造體。於將構造體3設定為橢圓錐形狀或橢圓錐台形狀之情形時，較好的是以使構造體3之底面之長軸方向成為軌跡之延伸方向(X軸方向)的方式將構造體3形成於基體表面。

[母模之構成]

圖3表示用以製作具有上述構成之光學元件之母模之構成的一例。如圖3所示，母模11係所謂之輥狀母模，具有於圓筒狀之母盤12之表面排列有多個作為凹部之構造體13的構成。該構造體13係以光學元件1之使用環境下之光之波長以下之間距、例如與可見光之波長相同程度之間距而週期性地二維排列。構造體13例如係以同心圓狀或螺旋狀而配置於圓柱狀之母盤12之表面。構造體13係用以於上述基體2之表面形成作為凸部之構造體3者。母盤12之材料例如可使用玻璃，但並不特別限定於該材料。

[曝光裝置之構成]

圖4係表示用以製作具有上述構成之母模之曝光裝置之構成之一例的概略圖。該曝光裝置係以光碟記錄裝置為基礎而構成。

雷射光源21係用以對在作為記錄媒體之母盤12之表面著膜的抗蝕劑進行曝光之光源，發出例如波長λ=266 nm之記錄用之雷射光15。自雷射光源21射出之雷射光15保持平行光束之狀態直行，入射至光電元件(EOM：Electro Optical Modulator，電光調變器)22中。透過光電元件22之雷射光15由鏡23反射而被引導至調變光學系統25中。

鏡23係由偏光分光鏡構成，具有反射一種偏光成分而使另一種偏光成分透過之功能。透過鏡23之偏光成分係由光電二極體24所受光，並根據其受光訊號控制光電元件22來進行雷射光15之相位調變。

於調變光學系統25中，雷射光15藉由聚光透鏡26而於包含玻璃(SiO₂ )等之聲光元件(AOM：Acoust-Optic Modulator，聲光調變器)27中聚光。雷射光15藉由聲光元件27進行強度調變並發散後，藉由準直透鏡28而成為平行光束。自調變光學系統25出射之雷射光15藉由鏡31而反射，被水平且平行地引導至移動光學台32上。

移動光學台32包括擴束器33以及物鏡34。被引導至移動光學台32之雷射光15藉由擴束器33而整形成所需之光束形狀後，經由物鏡34而朝母盤12上之抗蝕層照射。母盤12係載置於連接於轉軸馬達35之轉盤36上。然後，使母盤12旋轉，並且一面使雷射光15於母盤12之高度方向上移動，一面朝抗蝕層間歇性地照射雷射光15，藉此進行抗蝕層之曝光步驟。所形成之潛像例如成為於圓周方向上具有長軸之大致橢圓形。雷射光15之移動係藉由使移動光學台32朝箭頭R方向移動而進行。

曝光裝置具備用以將與圖1B中所示之六方格子或準六方格子之二維圖案相對應的潛像形成於抗蝕層上之控制機構37。控制機構37包括格式器29與驅動器30。格式器29具備極性反轉部，該極性反轉部控制雷射光15對抗蝕層之照射時序。驅動器30接收極性反轉部之輸出來控制聲光元件27。

於該曝光裝置中，以使二維圖案空間連結之方式，針對各個軌跡使極性反轉格式器訊號與記錄裝置之旋轉控制器同步而產生訊號，並藉由聲光元件27進行強度調變。藉由恆定角速度(CAV：Constant Angular Velocity)以適當之轉速、適當之調變頻率及適當之傳送間距進行圖案化，藉此可將六方格子或準六方格子圖案記錄於抗蝕層上。

[蝕刻裝置之構成]

圖5係表示用以製作具有上述構成之母模的蝕刻裝置之構成之一例的概略圖。蝕刻裝置係所謂之RIE(Reactive Ion Etching，反應性離子蝕刻)裝置，如圖5所示，其包括蝕刻反應槽41、作為陰極(cathode)之圓柱電極42、以及作為陽極(anode)之對向電極43。圓柱電極42係配置於蝕刻反應槽41之中央。對向電極43係設置於蝕刻反應槽41之內側。圓柱電極42具有可裝卸圓筒狀之母盤12之構成。圓柱電極42具備例如與筒狀之母盤12之圓筒面大致相同或相似之圓柱面、具體而言係具有較圓筒狀之母盤12之內周面略小之直徑的圓柱面。圓柱電極43經由隔直流電容器44而與例如13.56 MHz之高頻電源(RF)45連接。對向電極43接地。

於具有上述構成之蝕刻裝置中，若藉由高頻電源45於對向電極43與圓柱電極42之間施加高頻電壓，則於對向電極43與圓柱電極42之間產生電漿。由於對向電極43接地，因此電位不變，相對於此，圓柱電極42由於隔直流電容器44而電路被阻斷，因此變成負電位而產生電壓下降。由於該電壓下降，於垂直於圓柱電極42之圓柱面之方向上產生電場，電漿中之正離子垂直地入射至圓筒狀之母盤12之外周面，而進行各向異性蝕刻。

[光學元件之製造方法]

參照圖6~圖7，對本發明之第1實施形態之光學元件之製造方法進行說明。

第1實施形態之光學元件之製造方法係將光碟之母盤製作製程與蝕刻製程結合的方法。該製造方法包括如下步驟：於母盤上形成抗蝕層之抗蝕劑成膜步驟、使用曝光裝置於抗蝕層上形成潛像之曝光步驟、對形成有潛像之抗蝕層進行顯影之顯影步驟、藉由蝕刻製作母模之蝕刻步驟、以及藉由紫外線硬化樹脂製作複製基板之複製步驟。

以下，對本發明之第1實施形態之光學元件之製造方法的各步驟依次進行說明。

(抗蝕劑成膜步驟)

首先，如圖6A所示，準備圓筒狀之母盤12。該母盤12例如為玻璃母盤。其次，如圖6B所示，利用濺鍍法使無機抗蝕層14成膜於圓筒狀之母盤12之外周面。作為無機系抗蝕劑，例如可使用包含鎢或鉬等一種或兩種以上之過渡金屬之金屬氧化物。

(曝光步驟)

其次，如圖6C所示，使用圖4中所示之曝光裝置，使母盤12旋轉並且將雷射光(曝光光束)15照射至無機抗蝕層14上。此時，一面使雷射光15於母盤12之高度方向上移動，一面間歇性地照射雷射光15，由此對無機抗蝕層14進行全面曝光。藉此，對應於雷射光15之軌跡的潛像16以例如與可見光波長相同程度之間距遍及無機抗蝕層14之整個面而形成。

(顯影步驟)

其次，一面使母盤12旋轉，一面將顯影液滴加至無機抗蝕層14上，如圖7A所示般對無機抗蝕層14進行顯影處理。於藉由正型抗蝕劑形成無機抗蝕層14之情形時，經雷射光15曝光之曝光部與未曝光部相比較，對於顯影液之溶解速度變快，因此如圖7A所示，對應於潛像(曝光部)16之圖案形成於無機抗蝕層14上。

(蝕刻步驟)

其次，使用圖5中所示之蝕刻裝置，將母盤12上所形成之無機抗蝕層14之圖案(抗蝕圖案)作為遮罩，對母盤12之表面進行蝕刻處理。藉此，如圖7B所示，可獲得例如於軌跡之延伸方向上具有長軸方向之橢圓錐形狀或橢圓錐台形狀之凹部、即構造體13。

又，視需要，亦可交替地進行蝕刻處理與灰化處理。藉由如此般交替地進行蝕刻處理與灰化處理，可形成具有各種曲面之構造體13。例如藉由反覆交替地進行灰化與蝕刻，並且逐漸延長蝕刻之時間，可使構造體3之形狀形成為頂部之斜度較平緩且斜度自中央部朝底部逐漸變陡峭之橢圓錐形狀。又，可製作無機抗蝕層14之3倍以上之深度(選擇比為3以上)之玻璃母模，而可實現構造體3之高縱橫比化。

藉由以上步驟，可獲得具有六方格子圖案或準六方格子圖案之母模11。

(複製步驟)

其次，使母模11與塗佈有紫外線硬化樹脂之壓克力片等基體2密接，照射紫外線而使紫外線硬化樹脂硬化後，自母模11剝離基體2。藉此，如圖7C所示，製作出目標光學元件1。

根據第1實施形態，由於利用濺鍍法使無機抗蝕層14成膜，因此可使膜厚均勻且平滑之無機抗蝕膜成膜於圓筒狀之母盤12之表面。又，由於將圓筒狀之母盤12配置於圓柱電極42上而進行反應性離子蝕刻，因此可使正離子垂直地入射至圓筒狀之母盤12之外周面，進行各向異性蝕刻。根據以上所述，可於具有圓柱面之母盤12上形成具有均勻之深度或寬度之凹凸圖案。

又，於使用將光碟之母盤製作製程與蝕刻製程結合之方法製作光學元件1之情形時，與使用電子束曝光製作光學元件1之情形相比較，可大幅度地縮短母盤製作製程所需要之時間(曝光時間)。因此，可大幅度地提高光學元件1之生產性。

又，於將構造體3之頂部形狀形成為平滑而非尖銳之形狀、例如朝高度方向突出之平滑曲面的情形時，可提高光學元件1之耐久性。又，亦可提高光學元件1對於母模11之剝離性。

於通常之利用旋塗法的有機抗蝕膜之形成製程中，於母盤為具有曲面(圓筒形、球形)者之情形時會產生塗佈不均，而難以形成膜厚均勻且平滑之抗蝕膜。因此，難以於曲面狀之母盤表面形成具有均勻之深度或寬度之凹凸圖案。相對於此，於第1實施形態中，由於利用濺鍍法使無機抗蝕層14成膜，因此可使膜厚均勻且平滑之無機抗蝕膜成膜於圓筒狀之母盤12之表面。因此，可於曲面狀之母盤表面形成具有均勻之深度或寬度之凹凸圖案。

又，藉由應用上述製造方法，除具有圓筒形或球形等曲面之母盤以外，亦可形成具有均勻之深度或寬度之凹凸圖案。例如對於片狀、帶狀、棒狀、針狀、長方體狀(盒狀)、線框狀、圓筒狀等之母盤，可形成具有均勻之深度或寬度之凹凸圖案。又，對於具有長方體狀之空心基體、具有圓筒形狀之空心母盤之內部，亦可形成具有均勻之深度或寬度之凹凸圖案。

<2.第2實施形態>

圖8係表示本發明之第2實施形態之光學元件之製造中所使用的曝光裝置之構成之一例的概略圖。如圖8所示，第2實施形態與第1實施形態之不同點在於：將圓筒狀之母盤12橫置而進行曝光。

該曝光裝置包括轉盤60、主軸伺服器61、雷射光源51(266 nm)、鏡M1及鏡M2、驅動電路(驅動器)58、移動光學台53、電壓頻率控制器57、空氣滑槽(未圖示)、進給伺服器(未圖示)、離軸法(Skew Method)之聚焦伺服器(未圖示)作為其主要部分。

雷射光源51係用以對在作為記錄媒體之圓筒狀之母盤12的表面著膜之抗蝕劑進行曝光的光源，發出例如波長λ=266 nm之記錄用之雷射光52。但是，作為曝光用之光源，並不特別僅限於此種雷射光源51。自該雷射光源51出射之雷射光52保持平行光束之狀態直行，並由鏡M1及鏡M2反射而改變方向，被引導至移動光學台53。

於移動光學台53中配置有2個楔形稜鏡54及1個聲光調變偏轉器(AOM/AOD；Acoustic Optical Modulator/Acoustic Optical Deflector，聲光調變器/聲光偏轉器)55。該等楔形稜鏡54及聲光調變偏轉器55係以保持平行光束之狀態入射而來之雷射光52與晶格面滿足布拉格之條件、並且光束水平高度不變之方式配置。作為聲光調變偏轉器55中所使用之聲光元件，較好的是石英(SiO₂ )。

由驅動電路58將特定之訊號供給於聲光調變偏轉器55。由電壓頻率控制器(VCO，voltage-controlled oscillator，壓控振盪器)57將高頻訊號供給於驅動電路58。對電壓頻率控制器57供給控制訊號。聲光調變偏轉器55係利用布拉格繞射中之一次繞射光強度與超音波功率大致成比例之原理者，根據記錄訊號將超音波功率調變而進行雷射光52之光調變，形成特定之曝光圖案。為實現布拉格繞射，以滿足布拉格條件即2dsinθ=nλ(此處，d：晶格間隔，λ：雷射光波長，θ：雷射光與晶格面所成之角，n：整數)之方式設定聲光調變偏轉器55相對於雷射光52之光軸的位置關係以及姿勢。晶格間隔d由於來自電壓頻率控制器57之控制訊號(用以形成擺動之訊號)而發生變化，由於布拉格條件(2dsinθ=nλ)，θ發生變化，藉此進行偏轉(擺動)。

以上述方式調變及偏轉(擺動)之雷射光52藉由擴束器56而整形成所需之光束形狀後，藉由鏡M3以及物鏡59而照射至圓筒狀之母盤12之無機抗蝕劑上，從而形成所需之構造體之潛像。光學記錄裝置係藉由主軸伺服器控制轉速，藉由進給伺服器控制空氣滑槽之進給，藉由聚焦伺服器控制焦點，進行如圖8所示之曝光。

<3.第3實施形態>

圖9係表示本發明第2實施形態之光學元件之製造中所使用的曝光裝置之構成之一例的概略圖。如圖9所示，第3實施形態與第2實施形態之不同點在於：於圓筒狀之母盤12之內周面形成無機抗蝕層，並對該無機抗蝕層進行曝光。

<4.第4實施形態>

圖10A係表示本發明第4實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖10B係將圖10A中所示之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖10C係圖10B之軌跡T1、T3、…之剖面圖。圖10D係圖10B之軌跡T2、T4、…之剖面圖。

第4實施形態之光學元件1與第1實施形態之光學元件1之不同點在於：構造體3於鄰接之3列軌跡間形成四方格子圖案或準四方格子圖案。此處，準四方格子圖案與正四方格子圖案不同，係指於軌跡之延伸方向(X軸方向)上被拉伸而變形之四方格子圖案。於將構造體3週期性地配置成四方格子圖案或準四方格子圖案之情形時，例如構造體3於成四重對稱之方位而鄰接。又，藉由進一步拉伸四方格子而使其變形，亦可使同一軌跡之構造體3鄰接，而形成除成四重對稱之方位以外於同一軌跡方向之2處亦鄰接之填充密度較高的配置。

於鄰接之2個軌跡T之間，在一個軌跡(例如T1)上所排列之構造體3之中間位置(錯開半個間距之位置)配置有另一個軌跡(例如T2)之構造體3。其結果，如圖10B所示，以於鄰接之3列軌跡(T1~T3)之間形成構造體3之中心位於a1~a4各點之四方格子圖案或準四方格子圖案的方式配置有構造體3。

構造體3之高度(深度)並無特別限定，可對應於要透過之光之波長區域而適當設定。例如於使可見光透過之情形時，構造體3之高度(深度)較好的是150 nm~500 nm。相對於軌跡T為θ之方向之間距P2例如為275 nm~297 nm左右。構造體3之縱橫比(高度H/配置間距P)例如為0.54~1.13左右。進而，構造體3之縱橫比並不限定於完全相同之情形，構造體3亦可以具有一定之高度分布之方式構成。

同一軌跡內之構造體3之配置間距P1較好的是較鄰接之2個軌跡間之構造體3之配置間距P2更長。又，於將同一軌跡內之構造體3之配置間距設定為P1、將鄰接之2個軌跡間之構造體3之配置間距設定為P2時，比率P1/P2較好的是滿足1.4<P1/P2≦1.5之關係。藉由設定為此種數值範圍，可提高具有橢圓錐或橢圓錐台形狀之構造體之填充率，因此可提昇抗反射特性。

第4實施形態與上述第1實施形態相同，可獲得抗反射特性優異之光學元件1。

<5.第5實施形態>

[光學元件之構成]

圖11A係表示本發明第5實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖11B係將圖11A中所示之光學元件之一部分放大顯示之平面圖。圖11C係圖11B之軌跡T1、T3、…之剖面圖。圖11D係圖11B之軌跡T2、T4、…之剖面圖。

第5實施形態之光學元件1與第1實施形態之光學元件1的不同點在於：具有球面狀之面，並於該球面上形成有構造體3。球面例如為凸狀或凹狀之球面。光學元件1例如為凹透鏡或凸透鏡。於圖11中，以光學元件1具有凹狀之球面之情形為例來表示。

除上述以外，第5實施形態之光學元件1與第1實施形態之光學元件1相同。

[母模之構成]

圖12表示用以製作具有上述構成之光學元件之母模之構成的一例。第5實施形態之母模11與第1實施形態之母模的不同點在於：具有球面狀之面，並於該球面上形成有構造體13。球面例如為凸狀或凹狀之球面。於圖12中，以母模11具有凸狀之球面之情形為例來表示。

除上述以外，第5實施形態之母模11與第1實施形態之母模11相同。

[曝光裝置之構成]

圖13係表示用以製作具有上述構成之母模的曝光裝置之構成之一例的概略圖。移動光學台32包括擴束器33、鏡38以及物鏡34。又，於物鏡34之正下方之位置設置有位置感測器(未圖示)。藉由該位置感測器而防止與母盤12之球面之碰撞。被引導至移動光學台32之雷射光15藉由擴束器33而整形成所需之光束形狀後，經由鏡38以及物鏡34而照射至母盤12之球面上所形成之抗蝕層。具有球面之母盤12係載置於連接於轉軸馬達35之轉盤36上。然後，使母盤12旋轉，並且一面使雷射光15於母盤12之旋轉半徑方向上移動，一面朝母盤12上之抗蝕層間歇性地照射雷射光，藉此進行抗蝕層之曝光步驟。雷射光15之移動係藉由使移動光學台32朝箭頭R方向移動而進行。

除上述以外，第5實施形態之曝光裝置與第1實施形態之曝光裝置相同。

[蝕刻裝置之構成]

圖14係表示用以製作具有上述構成之母模的蝕刻裝置之構成之一例的概略圖。蝕刻反應槽41內包括球面電極46、以及與該球面電極46對向之對向電極47。球面電極46之與對向電極47對向之側具有球面，於該球面上載置母盤12。球面電極46係以可裝卸球面狀之母盤12之方式構成。球面電極46具有例如與球面狀之母盤12之球面大致相同或相似之球面。

除上述以外，第5實施形態之蝕刻裝置與第1實施形態之蝕刻裝置相同。

<6.第6實施形態>

圖15A係表示本發明第6實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖15B係將圖15A中所示之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖15C係圖15B之軌跡T1、T3、…之剖面圖。圖15D係圖15B之軌跡T2、T4、…之剖面圖。圖16係將圖15中所示之光學元件之一部分放大表示之立體圖。

第6實施形態與第1實施形態之不同點在於：構造體3相對於基體表面傾斜。構造體3亦可相對於基體表面朝向2個以上之不同方向。具體而言，構造體3例如亦可相對於基體表面之法線方向以特定之角度朝2個以上之不同方向傾斜地形成。又，構造體3亦可具有複數個區域，且對應於各區域而構造體之方向不同。

除上述以外，第6實施形態之光學元件與第1實施形態之光學元件相同。

[母模之構成]

圖17表示用以製作具有上述構成之光學元件的母模之構成的一例。如圖17所示，母模11具有於圓盤狀之母盤12之表面排列有多個作為凹部之構造體13的構成。該構造體13係以光學元件1之使用環境下之光之波長以下的間距、例如與可見光之波長相同程度之間距而週期性地二維配置。構造體13例如係配置於同心圓狀或螺旋狀之軌跡上。

除上述以外，第6實施形態之母模與第1實施之母模形態相同。

[曝光裝置之構成]

圖18係表示用以製作具有上述構成之母模的曝光裝置之構成之一例的概略圖。第6實施形態之曝光裝置與第5實施形態之曝光裝置相同。但是，於第6實施形態中，如圖18所示，於轉盤36上載置碟片狀之母盤12，並對該母盤12之無機抗蝕劑照射雷射光而進行曝光。

[蝕刻裝置之構成]

圖19係表示用以製作具有上述構成之母模的蝕刻裝置之構成之一例的概略圖。蝕刻反應槽41內包括凹凸面電極48、以及與該凹凸面電極48對向之對向電極47。凹凸面電極48之與對向電極47對向之側具有凹凸面，於該凹凸面上載置母盤12。

於具有上述構成之蝕刻裝置中，若藉由高頻電源45於對向電極47與凹凸面電極48之間施加高頻電壓，則由於電壓下降而於對應於凹凸面電極48之凹凸面之方向上產生電場。電漿中之正離子於傾斜方向等上入射於圓盤狀之母盤12之主面，進行各向異性蝕刻。又，藉由適當調整凹凸面電極48之凹凸形狀，可使用凹凸面電極48之凹凸面於2個以上之不同方向上對母盤12進行各向異性蝕刻。又，藉由適當調整凹凸面電極48之凹凸形狀，亦可使用凹凸面電極48之凹凸面，對應於母盤12之表面之區域而改變各向異性蝕刻之方向。

除上述以外，第6實施形態之蝕刻裝置與第1實施形態之蝕刻裝置相同。

[光學元件之製造方法]

參照圖20~圖21，對本發明第6實施形態之光學元件之製造方法進行說明。

(抗蝕劑成膜步驟)

首先，如圖20A所示，準備圓盤狀之母盤12。該母盤12例如為玻璃母盤。其次，如圖20B所示，藉由濺鍍法使無機抗蝕層14成膜於圓盤狀之母盤12之一個主面上。作為無機系抗蝕劑，例如可使用包含鎢或鉬等一種或兩種以上之過渡金屬之金屬氧化物。

(曝光步驟)

其次，如圖20C所示，使用圖18中所示之曝光裝置，使母盤12旋轉並且將雷射光(曝光光束)15照射於無機抗蝕層14。此時，一面使雷射光15於母盤12之高度方向上移動，一面間歇性地照射雷射光15，藉此對無機抗蝕層14進行全面曝光。藉此，對應於雷射光15之軌跡的潛像16以例如與可見光波長相同程度之間距遍及無機抗蝕層14之整個面而形成。

(顯影步驟)

其次，一面使母盤12旋轉一面將顯影液滴加至無機抗蝕層14上，如圖21A所示般對無機抗蝕層14進行顯影處理。於藉由正型抗蝕劑形成無機抗蝕層14之情形時，經雷射光15曝光之曝光部與未曝光部相比較，對於顯影液之溶解速度變快，因此如圖21A所示，對應於潛像(曝光部)16之圖案形成於無機抗蝕層14上。

(蝕刻步驟)

其次，使用圖19中所示之蝕刻裝置，將母盤12上所形成之無機抗蝕層14之圖案(抗蝕圖案)作為遮罩，對母盤12之表面進行蝕刻處理。藉此，如圖21B所示，對圓盤狀之母盤12之一個主面形成朝向傾斜方向等各種方向之構造體13。又，視需要，亦可交替地進行蝕刻處理與灰化處理。藉由如此般交替地進行蝕刻處理與灰化處理，可形成具有各種曲面之構造體13。

藉由以上步驟，可獲得相對於基體表面朝向傾斜方向等而形成有構造體3之母模11。

(複製步驟)

其次，使母模11與塗佈有紫外線硬化樹脂之壓克力片等基體2密接，照射紫外線而使紫外線硬化樹脂硬化後，自母模11剝離基體2。藉此，如圖21C所示，製作出目標光學元件1。

<7.第7實施形態>

圖22A係表示本發明第7實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖22B係將圖22A中所示之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖22C係圖22B之軌跡T1、T3、…之剖面圖。圖22D係圖22B之軌跡T2、T4、…之剖面圖。圖23係將圖22中所示之光學元件之一部分放大表示之立體圖。

第7實施形態之光學元件1與第1實施形態之光學元件1之不同點在於：於基體表面排列有多個作為凹部之構造體3。該構造體3之形狀係將第1實施形態中之構造體3之凸形狀反轉而形成凹形狀者。

<8.第8實施形態>

第8實施形態與第1實施形態之不同點在於：將對無機抗蝕層14進行顯影處理而製作出凹凸圖案者直接用作母模。

具體而言，以如下方式製作光學元件。

首先，以與第1實施形態相同之方式進行自抗蝕劑成膜步驟至顯影步驟為止之步驟。藉此，於無機抗蝕層14上形成六方格子圖案或準六方格子圖案之凹部。其次，將於無機抗蝕層14上形成有此種圖案之母盤12作為母模，以如下方式製作光學元件1。即，使該母模與塗佈有紫外線硬化樹脂之壓克力片等基體2密接，照射紫外線而使紫外線硬化樹脂硬化後，自母模11剝離基體2。

除上述以外，第8實施形態與第1實施形態相同。

根據第8實施形態，對於金屬母盤或片等母盤12，藉由濺鍍法使高剛性之無機抗蝕層14成膜，並對該無機抗蝕層14實施曝光及顯影，藉此於無機抗蝕層14上形成凹凸圖案。因此，可將具有無機抗蝕層14之凹凸圖案之母盤12直接用作壓模。

相對於此，於使用有機抗蝕劑之情形時，有機抗蝕劑較柔軟，而難以將具有有機抗蝕劑之凹凸圖案之母盤直接用作壓模。因此，必須於有機抗蝕劑之母盤(凹凸圖案)上形成導電化膜層後，藉由電鍍法形成鍍鎳層，並將其剝離，藉此製作凹凸圖案之壓模。進而，視需要亦有修整成特定尺寸之情形。如此，於使用有機抗蝕劑之情形時，至壓模完成為止需要複雜之步驟。

<9.第9實施形態>

[液晶顯示裝置之構成]

圖24表示本發明第9實施形態之液晶顯示裝置之構成的一例。如圖24所示，該液晶顯示裝置包括出射光之背光源73、以及對自背光源73出射之光進行時間空間調變而顯示圖像之液晶面板71。於液晶面板71之兩面上分別設置有偏光片71a、71b。於液晶面板71之顯示面側所設置之偏光片71b上設置有光學元件1。於本發明中，將於一個主面上設置有光學元件1之偏光片71b稱為帶有抗反射功能之偏光片72。該帶有抗反射功能之偏光片72係帶有抗反射功能之光學零件之一例。

以下，對構成液晶顯示裝置之背光源73、液晶面板71、偏光片71a及71b、以及光學元件1依次進行說明。

(背光源)

作為背光源73，例如可使用直下型背光源、側光型背光源、平面光源型背光源。背光源73例如包括光源、反射板、光學膜等。作為光源，例如可使用冷陰極螢光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp：CCFL)、熱陰極螢光管(Hot Cathode Fluorescent Lamp：HCFL)、有機電致發光(Organic ElectroLuminescence：OEL)、無機電致發光(IEL：Inorganic ElectroLuminescence)以及發光二極體(Light Emitting Diode：LED)等。

(液晶面板)

作為液晶面板71，例如可使用扭轉向列(Twisted Nematic：TN)模式、超扭轉向列(Super Twisted Nematic：STN)模式、垂直配向(Vertically Aligned：VA)模式、水平排列(In-Plane Switching：IPS(橫向電場切換))模式、光學補償彎曲配向(Optically Compensated Birefringence：OCB)模式、鐵電性(Ferroelectric Liquid Crystal：FLC)模式、高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal：PDLC)模式、相轉變型賓主(Phase Change Guest Host：PCGH)模式等顯示模式者。

(偏光片)

於液晶面板71之兩面上，例如以透過軸相互正交之方式而設置有偏光片71a、71b。偏光片71a、71b係使入射之光中正交的偏光成分中之僅一者通過、且藉由吸收而遮蔽另一者。作為偏光片71a、71b，例如可使用使碘或二色性染料等二色性物質吸附於聚乙烯醇系膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜上並加以單軸延伸而成者。較好的是於偏光片71a、71b之兩面上設置三乙醯纖維素(TAC，triacetyl cellulose)膜等保護層。於以上述方式設置保護層之情形時，較好的是設定為光學元件1之基體2兼作保護層之構成。其原因在於：藉由設定為此種構成，可使帶有抗反射功能之偏光片72薄型化。

(光學元件)

光學元件1與上述第1~第4、第6以及第7實施形態中之任一者相同，因此省略說明。

根據第9實施形態，由於在液晶顯示裝置之顯示面上設置有光學元件1，因此可提高液晶顯示裝置之顯示面之抗反射功能。因此，可提高液晶顯示裝置之可見性。

<10.第10實施形態>

[液晶顯示裝置之構成]

圖25表示本發明第10實施形態之液晶顯示裝置之構成的一例。如圖25所示，該液晶顯示裝置與第9實施形態之液晶顯示裝置之不同點在於：於液晶面板71之前面側具備前面構件74，且於液晶面板71之前面、前面構件74之前面以及背面之至少一面上具備光學元件1。於圖25中，示出於液晶面板71之前面、以及前面構件74之前面及背面之所有面上具備光學元件1之例。於液晶面板71與前面構件74之間例如形成有空氣層。對與上述第9實施形態相同之部分標註相同之符號並省略說明。再者，於本發明中，所謂前面係指成為顯示面之側之面，即成為觀察者側之面，所謂背面係指與顯示面成為相反之側之面。

前面構件74係以機械保護、熱保護以及耐候保護或者創意性為目的而用於液晶面板71之前面(觀察者側)之前部面板等。前面構件74例如具有片狀、膜狀或板狀。作為前面構件74之材料，例如可使用玻璃、三乙醯纖維素(TAC)、聚酯(TPEE，thermoplastic polyester elastomer，熱塑性聚酯彈性體)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺(PI，polyimide)、聚醯胺(PA，polyamide)、芳族聚醯胺、聚乙烯(PE，polyethylene)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚丙烯(PP，polypropylene)、二乙醯纖維素、聚氯乙烯、丙烯酸系樹脂(PMMA，polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯(PC)等，但並不特別限定於該等材料，只要係具有透明性之材料便可使用。

根據第10實施形態，與第9實施形態相同，可提高液晶顯示裝置之可見性。

[實施例]

以下，藉由實施例具體說明本發明，但本發明並非僅限定於該等實施例。

(實施例1)

首先，藉由濺鍍法使包含鎢(W)及鉬(Mo)之氧化物之無機抗蝕層成膜於圓盤狀之石英基板上。其次，使用圖18中所示之曝光裝置於該無機抗蝕層上形成準六方格子圖案之潛像。其後，對抗蝕層實施顯影處理而製成抗蝕圖案。作為顯影液，使用2.38%氫氧化四甲銨水溶液(東京應化工業(股))。

其次，反覆進行藉由RIE蝕刻對石英基板進行蝕刻之製程、與藉由灰化去除抗蝕圖案並擴大開口徑之製程。再者，蝕刻係使用圖19中所示之具有凹凸面電極之蝕刻裝置進行。藉由上述步驟，一面使石英基板之表面所露出之準六方格子圖案的直徑逐漸擴大，一面在相對於石英基板表面傾斜之方向等上進行蝕刻，而其他區域則以抗蝕圖案為遮罩而未受到蝕刻。藉此，形成相對於石英基板之表面朝向傾斜等方向之凹部。最後，藉由灰化完全去除抗蝕圖案。藉由以上操作，而獲得目標之碟片母模。

其次，於所製作之碟片母模上塗佈紫外線硬化樹脂後，使壓克力板密接於紫外線硬化樹脂上。然後，照射紫外線而使紫外線硬化樹脂硬化，並將其自碟片母模上剝離。藉由以上操作，而獲得目標之光學元件。

(實施例2)

除改變蝕刻裝置之凹凸面電極之凹凸形狀以外，以與實施例1相同之方式獲得複製基板。

(實施例3)

首先，準備外徑為126 mm之玻璃輥母盤，並藉由濺鍍法使包含鎢(W)及鉬(Mo)之氧化物之無機抗蝕層成膜於該玻璃輥母盤之表面。其次，將作為記錄媒體之玻璃輥母盤搬送至圖4中所示之曝光裝置中，對無機抗蝕層進行曝光。藉此，於抗蝕劑上圖案化形成連成1個螺旋狀、並且於鄰接之3列軌跡間成準六方格子圖案之潛像抗蝕。

其次，對玻璃輥母盤上之無機抗蝕層實施顯影處理，使經曝光之部分之抗蝕劑溶解而進行顯影。具體而言，將未顯影之玻璃輥母盤載置於未圖示之顯影機之轉盤上，使該玻璃輥母盤與轉盤一起旋轉並將顯影液滴加於玻璃輥母盤之表面而對其表面之抗蝕劑進行顯影。藉此，可獲得抗蝕層開口成準六方格子圖案之抗蝕玻璃母盤。再者，作為顯影液，使用2.38%氫氧化四甲基銨水溶液(東京應化工業(股))。

其次，反覆進行藉由RIE蝕刻對玻璃輥母盤進行蝕刻之製程、與藉由灰化去除抗蝕圖案並擴大開口徑之製程。再者，蝕刻係使用圖5中所示之具有圓柱電極之蝕刻裝置進行。藉由上述步驟，玻璃輥母盤之表面上所露出之準六方格子圖案的直徑逐漸擴大，並且於垂直方向上對玻璃輥母盤表面進行蝕刻，而其他區域因抗蝕圖案成為遮罩而未受到蝕刻。藉此，形成相對於玻璃輥母盤之表面朝向垂直方向之凹部。最後，藉由灰化完全去除抗蝕圖案。藉由以上操作，而獲得目標玻璃輥母模。

其次，使所製作之玻璃輥母模與塗佈有紫外線硬化樹脂之壓克力片密接，一面照射紫外線使該壓克力片硬化一面將其剝離，藉此製成光學元件。

(形狀之評價)

利用掃描型電子顯微鏡(SEM：Scanning Electron Microscope)對以上述方式製作之光學元件進行觀察。將其結果示於圖26。

由圖26A及圖26B可知，若使用凹凸面電極進行蝕刻，則可在相對於基板傾斜之方向上形成構造體。又可知，藉由適當調整凹凸面電極之凹凸形狀，可對應於區域而改變構造體之方向。

由圖26C可知，若使用圓柱電極進行蝕刻，則可對基板於垂直方向上形成構造體。

(反射率之評價)

測定以上述方式製作之實施例1之光學元件之反射率。再者，反射率之測定中使用紫外可見分光光度計(日本分光社股份有限公司製造，商品名：V-550)。將其結果示於圖27。

由圖27可知以下情況。

有入射角度為30度或40度之光較入射角度為5度之光而反射率更為下降之傾向。即，實施例1之光學元件對於入射角度為30度或40度之光的抗反射特性之效果最顯著。其原因在於：於實施例1之光學元件中，構造體係相對於基體之垂線傾斜大約30度~40度而形成。

根據以上內容，藉由使構造體相對於基體之垂線傾斜而形成，可對光學元件之抗反射特性賦予角度依存性。具有此種特性之光學元件於特別欲降低自特定角度入射之光之反射率的情形時較為有效。

(實施例4)

首先，以與實施例3相同之方式製作帶狀之光學元件。其次，自該帶狀之光學元件切出特定矩形狀之光學元件。其次，於溫度為80℃之熱水浴中將該矩形狀之光學元件彎曲成球面狀，而獲得蛾眼透鏡膜。圖28A、圖28B分別表示以上述方式獲得之蛾眼透鏡膜之外觀以及剖面。

(反射特性之評價)

測定以上述方式製作之實施例4之蛾眼透鏡膜之反射率。再者，反射率之測定中使用紫外可見分光光度計(日本分光社股份有限公司製造，商品名：V-550)，由其評價結果可知，實施例4之蛾眼透鏡膜可獲得優異之抗反射特性。

(實施例5)

首先，準備具有球面之石英透鏡(凸透鏡)，於該作為母盤之石英透鏡之球面上，藉由濺鍍法使包含鎢(W)及鉬(Mo)之氧化物之無機抗蝕層成膜。其次，將作為記錄媒體之母盤搬送至圖13中所示之曝光裝置中，形成準六方格子圖案之潛像。其後，對抗蝕層實施顯影處理，從而製成抗蝕圖案。作為顯影液，使用2.38%氫氧化四甲基銨水溶液(東京應化工業(股))。

其次，反覆進行藉由RIE蝕刻對母盤進行蝕刻之製程、與藉由灰化去除抗蝕圖案並擴大開口徑之製程。再者，蝕刻係使用圖14中所示之具有球面電極之蝕刻裝置進行。藉由上述步驟，準六方格子圖案之直徑逐漸擴大，並且於母盤表面自無機抗蝕層露出之區域中進行蝕刻，而其他區域因無機抗蝕層成為遮罩而未受到蝕刻。最後，藉由灰化完全去除無機抗蝕層。藉由以上操作，而獲得目標蛾眼石英透鏡。圖29A、圖29B表示以上述方式獲得之蛾眼石英透鏡之外觀。

(反射特性之評價)

測定以上述方式製作之實施例5之蛾眼石英透鏡之反射率。再者，反射率之測定中使用紫外可見分光光度計(日本分光社股份有限公司製造，商品名：V-550)。由其評價結果可知，實施例5之蛾眼石英透鏡可獲得優異之抗反射特性。

以上，對本發明之實施形態進行了具體說明，但本發明並不限定於上述實施形態，可根據本發明之技術思想進行各種變形。

例如，上述實施形態中所列舉之構成、形狀以及數值等始終僅為示例，視需要亦可使用與其不同之構成、形狀以及數值等。

又，上述實施形態之各構成只要不脫離本發明之主旨則可相互組合。

又，於上述實施形態中，就對具有曲面(圓筒形、球形)之母盤應用本發明之例進行了說明，但本發明並不限定於該例。例如對於片或帶(兩面)、具有棒狀或針狀之母盤，亦可於母盤上形成所需之凹凸圖案來製作母模。

又，亦可於盒(長方體)或線框之表面、圓筒或盒之內部等製作所需之凹凸圖案。即，藉由濺鍍法使無機抗蝕劑成膜於盒(長方體)或線框之表面、圓筒或盒之內部等，藉此形成膜厚均勻且平滑之抗蝕膜。其次，利用步進機對無機抗蝕膜進行曝光而記錄各種圖案，然後進行顯影，藉此可形成凹凸圖案。

又，亦可於橢圓球(橄欖球型)、圓錐形、具有多個孔之母盤，具有凹部之母盤，具有凸部之母盤等上，使膜厚均勻且平滑之無機抗蝕膜成膜，並進行曝光顯影，藉此形成所需之凹凸圖案。

又，亦可應用於顯示器等中所使用之具有凹凸部之基板或器件等、或者具有波狀或曲面之基板或器件等。

又，於上述實施形態中，亦可於圓柱電極以及球面電極之表面形成凹凸形狀。藉由如此般於圓柱電極以及球面電極之表面形成凹凸形狀，可在相對於圓筒狀之母盤以及球面狀之母盤之表面傾斜之方向等上形成構造體。

又，於上述實施形態中，以光學元件、蝕刻裝置之電極為圓筒面以及球面之情形為例進行了說明，但光學元件、蝕刻裝置之電極之形狀並不限定於此。作為除此以外之曲面之形狀，例如亦可使用雙曲面、自由曲面、橢圓面等各種曲面。

又，於上述實施形態中，對使用無機抗蝕劑製作光學元件等之情形進行了說明，但亦可使用有機抗蝕劑。

1．．．光學元件

2．．．基體

3．．．構造體

11．．．母模

12．．．母盤

13．．．構造體

14．．．無機抗蝕層

15．．．雷射光

16．．．潛像

41．．．蝕刻反應槽

42．．．圓柱電極

43、47．．．對向電極

44．．．隔直流電容器

45．．．高頻電源

46．．．球面電極

48．．．凹凸面電極

71．．．液晶面板

71a、71b．．．偏光片

72．．．帶有抗反射功能之偏光片

圖1A係表示本發明第1實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖1B係將圖1A中所示之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖1C係圖1B之軌跡T1、T3、…之剖面圖。圖1D係圖1B之軌跡T2、T4、…之剖面圖。

圖2係將圖1中所示之光學元件之一部分放大表示之立體圖。

圖3A係表示母模之構成之一例的立體圖，圖3B係將圖3A中所示之母模之一部分放大表示之平面圖。

圖4係表示用以製作母模之曝光裝置之構成之一例的概略圖。

圖5係表示用以製作母模之蝕刻裝置之構成之一例的概略圖。

圖6A~圖6C係對本發明第1實施形態之光學元件之製造方法進行說明的步驟圖。

圖7A~圖7C係對本發明第1實施形態之光學元件之製造方法進行說明的步驟圖。

圖8係表示本發明第2實施形態之光學元件之製造中所使用的曝光裝置之構成之一例的概略圖。

圖9係表示本發明第2實施形態之光學元件之製造中所使用的曝光裝置之構成之一例的概略圖。

圖11A係表示本發明第5實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖11B係將圖11A中所示之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖11C係圖11B之軌跡T1、T3、…之剖面圖。圖11D係圖11B之軌跡T2、T4、…之剖面圖。

圖12A係表示母模之構成之一例的側面圖。圖12B係將

圖12A中所示之母模之一部分放大表示之平面圖。

圖13係表示用以製作母模之曝光裝置之構成之一例的概略圖。

圖14係表示用以製作母模之蝕刻裝置之構成之一例的概略圖。

圖15A係表示本發明第6實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖15B係將圖15A中所示之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖15C係圖15B之軌跡T1、T3、…之剖面圖。圖15D係圖15B之軌跡T2、T4、…之剖面圖。

圖16係將圖15中所示之光學元件之一部分放大表示之立體圖。

圖17A係表示母模之構成之一例的平面圖。圖17B係將

圖17A中所示之母模之一部分放大表示之平面圖。

圖18係表示用以製作母模之曝光裝置之構成之一例的概略圖。

圖19係表示用以製作母模之蝕刻裝置之構成之一例的概略圖。

圖20A~圖20C係對本發明第6實施形態之光學元件之製造方法進行說明的步驟圖。

圖21A~圖21C係對本發明第6實施形態之光學元件之製造方法進行說明的步驟圖。

圖22A係表示本發明之第7實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖22B係將圖22A中所示之光學元件之一部分放大顯示之平面圖。圖22C係圖22B之軌跡T1、T3、…之剖面圖。圖22D係圖22B之軌跡T2、T4、…之剖面圖。

圖23係將圖22中所示之光學元件之一部分放大顯示之立體圖。

圖24係表示本發明第9實施形態之液晶顯示裝置之構成之一例的剖面圖。

圖25係表示本發明第10實施形態之液晶顯示裝置之構成之一例的剖面圖。

圖26A係實施例1之光學元件之SEM照片。圖26B係實施例2之光學元件之SEM照片。圖26C係實施例3之光學元件之SEM照片。

圖27係表示實施例1之抗反射特性之圖。

圖28A係表示實施例4之蛾眼透鏡膜之外觀的立體圖。圖28B係圖28A之A-A線之剖面圖。

圖29A、圖29B係表示實施例5之蛾眼石英透鏡之外觀的照片。

1．．．光學元件

2．．．基體

3．．．結構體

11．．．母模

12．．．母盤

13．．．結構體

14．．．無機抗蝕層

Claims

一種微細加工體之製造方法，其包括如下步驟：於母盤上使抗蝕層成膜；對在上述母盤上成膜之抗蝕層進行曝光顯影，而於抗蝕層上形成圖案；及將於上述抗蝕層上形成有圖案之母盤配置於電極之凹凸形狀上，並使用上述電極之凹凸形狀，在相對於上述母盤之表面傾斜之方向上進行各向異性蝕刻，而在上述母盤表面形成凹凸形狀，藉此製作微細加工體。
如請求項1之微細加工體之製造方法，其中上述母盤係包含曲面；上述電極係包含與上述母盤之曲面相同或相似之曲面；且在上述電極之曲面上形成有上述電極之凹凸形狀。
如請求項2之微細加工體之製造方法，其中上述母盤包含圓筒狀或球面狀。
如請求項1之微細加工體之製造方法，其中於上述蝕刻步驟中，使用上述電極之凹凸形狀，於2個以上之不同方向上對上述母盤進行各向異性蝕刻。
如請求項4之微細加工體之製造方法，其中於上述蝕刻步驟中，使用上述電極之凹凸形狀，對應於上述母盤之表面之區域而改變各向異性蝕刻之方向。
如請求項1之微細加工體之製造方法，其中上述抗蝕層係無機抗蝕層。
如請求項6之微細加工體之製造方法，其中於上述無機抗蝕層之成膜步驟中，藉由濺鍍法使上述無機抗蝕層成膜。
如請求項1之微細加工體之製造方法，其進而包括如下步驟：於上述微細加工體之製作步驟後，將上述微細加工體之凹凸形狀轉印至樹脂材料上，藉此製作上述微細加工體之複製品。
一種蝕刻裝置，其包括：蝕刻反應槽；及於上述蝕刻反應槽內對向配置之第1電極以及第2電極；其中上述第1電極係包含對母盤進行配置之凹凸形狀；且將於抗蝕層形成有圖案之母盤配置於上述第1電極之凹凸形狀上，並使用上述第1電極之凹凸形狀，在相對於上述母盤之表面傾斜之方向上進行各向異性蝕刻，而在上述母盤表面形成凹凸形狀，藉此製作微細加工體。